生物可降解PBST共聚酯紡粘非織造材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和生活消費(fèi)方式的改變，環(huán)境問題越來越受到關(guān)注，因此生物可降解材料引起了人們的重視。聚丁二酸丁二醇-共-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBST)是脂肪族/芳香族共聚酯的一種，其具有脂肪族聚酯良好的生物可降解性，也具備芳香族聚酯優(yōu)良的熱力學(xué)性能、加工性能，已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前，已有學(xué)者對(duì)PBST共聚酯的熱力學(xué)性能、紡絲工藝、纖維結(jié)構(gòu)及降解性能做了大量研究，但利用紡粘法工藝制備PBST非織造材料的報(bào)道尚未出現(xiàn)。
　　

2、在此背景下，對(duì)PBST共聚酯進(jìn)行了基本性能研究，確定了PBST紡粘非織造材料的工藝流程，并通過對(duì)各個(gè)工藝參數(shù)的探索試驗(yàn)，成功利用實(shí)驗(yàn)用紡粘無紡布機(jī)制備了PBST紡粘非織造材料，得到較佳的工藝參數(shù):螺桿一區(qū)溫度為190℃，二區(qū)溫度為195℃，三區(qū)溫度為200℃，紡絲溫度為205℃，計(jì)量泵轉(zhuǎn)速為30r/min，成網(wǎng)速度為20m/min，熱軋溫度光輥為135℃，花輥為140℃。
　　對(duì)PBST紡粘長(zhǎng)絲進(jìn)行了細(xì)度、熱學(xué)性能、拉伸性能測(cè)試，

3、得到PBST紡粘長(zhǎng)絲的直徑為21.27μm，線密度為4.26dtex，熔點(diǎn)為172.60℃，結(jié)晶度為29.51％。并將PBST紡粘長(zhǎng)絲的拉伸性能與PET紡粘長(zhǎng)絲及PET長(zhǎng)絲纖維進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)PBST紡粘長(zhǎng)絲的拉伸性能較差，根據(jù)熱學(xué)性能測(cè)試可知其結(jié)晶度為29.51％，而一般PET長(zhǎng)絲纖維的結(jié)晶度能達(dá)到45％～60％左右，這是由于長(zhǎng)絲纖維一般采用機(jī)械拉伸，拉伸充分，結(jié)晶度較高，而PBST紡粘長(zhǎng)絲相對(duì)沒有被充分拉伸，大分子鏈排列規(guī)整度較低，導(dǎo)

4、致其拉伸性能較差。此外，對(duì)PBST紡粘非織造材料進(jìn)行了特征指標(biāo)參數(shù)及微觀結(jié)構(gòu)測(cè)試，得到克重及厚度分別為400g/m2和1.31mm，且從PBST紡粘非織造材料的掃描電鏡照片中可以看到，纖網(wǎng)成形較好，PBST紡粘長(zhǎng)絲粗細(xì)均勻，表面光滑。
　　通過對(duì)PBST紡粘非織造材料在pH=4.5、9.5、7.0及脂肪酶PS(@)等不同條件下進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)，并從質(zhì)量損失率、熱學(xué)性能、拉伸性能及表面形態(tài)等指標(biāo)的變化來評(píng)價(jià)其生物可降解性能。結(jié)果表明，P

5、BST紡粘非織造材料的重量損失率隨降解時(shí)間的增加而升高，其熔點(diǎn)及熱焓也有明顯增加，這是因?yàn)榉墙Y(jié)晶區(qū)比結(jié)晶區(qū)優(yōu)先降解，而大分子鏈被隨機(jī)切斷使處于中間相的鏈段活動(dòng)能力增強(qiáng)，在已存在的晶體上堆砌生長(zhǎng)，從而晶片厚度增加，熔點(diǎn)升高。PBST紡粘長(zhǎng)絲的拉伸性能隨降解時(shí)間呈下降趨勢(shì)，結(jié)合對(duì)PBST紡粘非織造材料的表面形態(tài)觀察，可以觀察到降解后PBST紡粘長(zhǎng)絲表面變得凹凸不平，甚至出現(xiàn)邊緣破碎及孔洞等現(xiàn)象。而在不同降解條件下，降解程度依次為酶解＞堿性＞